PLC靜態(tài)變量的作用域和生存期

PLC的本質(zhì)是個(gè)計(jì)算機(jī)。 和計(jì)算機(jī)的編程語(yǔ)言一樣，在程序中是需要用到各種變量的。

所以先從計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言說(shuō)起。

不管是VB還是C++，各種編程語(yǔ)言都有一個(gè)比較重要的章節(jié)，講變量的存儲(chǔ)類型。

我一開始以為它們是在第一章第一課就講的。 還好先翻了翻書。

第七章

7.8 局部變量和全局變量

7.9 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)變量和靜態(tài)存儲(chǔ)變量

在實(shí)際的高級(jí)語(yǔ)言的編程應(yīng)用中，用的最多的是局部變量和全部變量， 以及極少數(shù)情況下會(huì)用到局部的靜態(tài)變量。 有多極少數(shù)呢？我甚至想不起來(lái)應(yīng)用靜態(tài)變量的標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)景了。

幸虧翻了下書， 書里有例子講到了，如此珍貴， 我抄下來(lái)算了：

C語(yǔ)言用static處理輸出1到5的階乘.

#include
int main()
{
int i;
for(i=1;i<=5;++i)
printf("%d!=%d\n",i,fact(i));
return 0;
}
int fact(int n)
{
static int f = 1;
f=f*n;
return (f);
}

這里面的static int f 就是靜態(tài)變量。

其中一個(gè)最大的技巧是， 在函數(shù)計(jì)算5！的時(shí)候， 用到了前面計(jì)算4！的計(jì)算結(jié)果。對(duì)早期的計(jì)算機(jī)計(jì)算資源特別寶貴的情況下， 起到了節(jié)省一點(diǎn)點(diǎn)計(jì)算資源的作用。

但是， 這個(gè)技巧又相當(dāng)扯淡。如果你只想求5！而對(duì)前面的1！，2！，3！，4！皆不感興趣，則這個(gè)函數(shù)反而不能用了。 還逼著你非要在外面做一次循環(huán)，重復(fù)調(diào)用那個(gè)函數(shù)fact，才能真正得到5！的答案。

一個(gè)計(jì)算功能， 原生的函數(shù)還不能直接得到答案， 還需要再做一次循環(huán)處理，才可以。 這事兒換誰(shuí)誰(shuí)不煩??？

嗯， 還真有不煩的。 誰(shuí)不煩？

PLC不煩。

因?yàn)镻LC的OB1是天生自動(dòng)循環(huán)的。

只要計(jì)算結(jié)果不是需要在一個(gè)周期內(nèi)立馬得到答案， 就可以充分使用OB1循環(huán)運(yùn)行的特性， 在函數(shù)中實(shí)現(xiàn)想要的功能。

比如MODBUS輪詢，就可以由OB1的循環(huán)調(diào)用機(jī)制本身來(lái)驅(qū)動(dòng)。 不需要自己做循環(huán)程序（而且也不能做， 如果做的話CPU單個(gè)周期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長(zhǎng)， 會(huì)累死。）

所以， 以往在高級(jí)語(yǔ)言中，只有概念， 而鮮有用武之地的STATIC靜態(tài)變量在PLC系統(tǒng)中，閃亮登場(chǎng)了, 而且大放異彩。

變量作用域和生存期列表：

備注

* 對(duì)于被嵌套調(diào)用的函數(shù)塊FB/FC/OB來(lái)說(shuō)， 各自定義的TEMP變量不繼承，不滲透。

** 地址區(qū)間先分給INPUT和OUTPUT，而后才是STATIC。

*** 所有TEMP變量， 必須先寫入數(shù)值后使用。 不能假設(shè)初始都為0，或者上個(gè)周期運(yùn)行的結(jié)果。

所以，不同的應(yīng)用需求， 需要的變量類型是不一樣的。

比如要計(jì)算OUT=(A+B)/(C+D),

在LAD或者STL 里，通常要用1個(gè)或者2個(gè)臨時(shí)變量。

L #A

L #B

+R

T LD10

L #C

L #D

+R

T LD14

L LD10

L LD14

/R

T #OUT

這里使用的L區(qū)，雙字，存儲(chǔ)REAL數(shù)據(jù)。 在STEP7中可以未加定義直接使用。 而在TIA PORTAL中要么提前定義， 要么直接使用名字后補(bǔ)充定義到LOCAL變量。不再允許絕對(duì)尋址。

如果同一個(gè)函數(shù)中， 還有要使用同樣數(shù)據(jù)類型的地方，可以重復(fù)使用。 但都是要先寫入后讀取。

同樣的程序， 使用其它的內(nèi)存地址來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)然也可以。 比如可以使用MD10/MD14替代上面的LD10/LD14。 運(yùn)算效果完全相同。 但是，對(duì)資源使用造成了浪費(fèi)， 也容易導(dǎo)致變量重復(fù)使用， 會(huì)干擾其他的使用了同地址的函數(shù)塊。

如果見到有人做的這樣的程序，你立馬可以判定： 這是個(gè)新手做的。

MODBUS輪詢問題，用SCL語(yǔ)言的部分代碼（用LAD和STL原理相同）

IF "FirstScan" THEN
#cycle := 0;
#step := 1;
#j := -1;
END_IF;

IF #Data.MB_ADDR = 0 THEN

#i := #i + 1;
RETURN;
END_IF;

其中的#cycle ，#step，#i，#j等變量，都是定義的STATIC靜態(tài)變量。具體細(xì)分的話， 個(gè)別變量可能可以使用TEMP臨時(shí)變量， 但圖省事， 也就不那么細(xì)了。 反正最終完全封裝， 不會(huì)影響到外面其它函數(shù)的變量使用。

同樣的道理，這些變量如果使用全局變量M， 能不能同樣實(shí)現(xiàn)目的呢？

答案是：有時(shí)候能，有時(shí)候不能！

看這個(gè)函數(shù)使用的情況。 如果在系統(tǒng)中只調(diào)用1次， 那是可以的。 而如果需要調(diào)用n次， 使用全局變量的話， 反而不可以了！多個(gè)實(shí)例時(shí)間會(huì)亂串， 會(huì)互相干擾。所以如果不幸要多次調(diào)用， 還需要復(fù)制另存，更改其中的M變量，換一批來(lái)！

上面的功能中還使用了定時(shí)器， 只不過代碼沒有貼出來(lái)。 也是同樣的道理。 只不過定時(shí)器比較復(fù)雜， 使用的是多重背景的數(shù)據(jù)塊，本質(zhì)也是STATIC變量。

emmmm， 我這是在做什么？

我是在重復(fù)印證我所主張的“好的程序的標(biāo)準(zhǔn)是：不使用M中間量，不使用Timer?！?br />





審核編輯：劉清